KR102058523B1 - 소형 폼팩터 디바이스에서의 구조적 강도 증가, 사이즈 감소, 안전성 개선, 열성능 향상 및 충전 가속화를 위한 재료의 사용 - Google Patents

소형 폼팩터 디바이스에서의 구조적 강도 증가, 사이즈 감소, 안전성 개선, 열성능 향상 및 충전 가속화를 위한 재료의 사용 Download PDF

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Abstract

시스템 및 방법은 하우징과, 하우징 내에 배치된 하나 이상의 전자 구성요소와, 하우징 내에 배치된 제 1 경화 수지 조성물-제 1 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 1 필러 재료를 포함함-을 포함하는 디바이스를 제공할 수 있다. 디바이스는 또한 하우징 내에 배치된 제 2 경화 수지 조성물-제 2 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 2 필러 재료를 포함함-을 포함할 수 있다. 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료는 상이할 수 있고, 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물은 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 둘러쌀 수 있다. 다른 예에서, 전자 구성요소는 파워 서플라이를 포함하고 디바이스는 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따른다. 또한, 구성요소 언더필 및/또는 어셈블리 오버몰드 처리는 디바이스를 제조하기 위해 사용될 수 있다.

Description

소형 폼팩터 디바이스에서의 구조적 강도 증가, 사이즈 감소, 안전성 개선, 열성능 향상 및 충전 가속화를 위한 재료의 사용{USING MATERIALS TO INCREASE STRUCTURAL RIGIDITY, DECREASE SIZE, IMPROVE SAFETY, ENHANCE THERMAL PERFORMANCE AND SPEED CHARGING IN SMALL FORM FACTOR DEVICES}
(관련 출원의 상호 참조) 본 출원은 2013년 10월 10일에 출원된 미국 가 특허 출원 제 61/889,140호에 대한 우선권을 주장한다.
실시예는 일반적으로 전자 디바이스와 관련된다. 보다 구체적으로, 실시예는 소형 폼팩터 디바이스에서 구조적 강도(rigidity)를 증가시키고, 사이즈를 감소시키고, 안전성을 개선하고, 열성능을 향상시키고, 충전을 가속화하기 위한 재료의 사용과 관련된다.
예컨대, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 및 파워 서플라이와 같은 소형 폼팩터 디바이스의 사이즈를 축소시키기 위한 어떤 접근법은 팬과 같은 공간을 차지하는 구성요소를 제거하는 것을 수반할 수 있다. 하지만, 그러한 구성요소의 제거는 열성능에 대한 부정적인 영향을 가질 수 있다. 예컨대, 파워 서플라이에 대하여, 팬이 없는 설계는 내부 접합(junction) 및 외부 표면 온도 제한이 동작 중에 초과되는 것을 방지하기 위해 보다 적은 충전 용량 및/또는 보다 느린 충전 속도를 초래할 수 있다. 또한, 보다 얇은 디바이스는 보다 구조적으로 유연하고, 부서지기 쉽고, 충격을 받았을 때에 쉽게 손상될 수 있다. 또한, 디바이스가 보다 작아지고 보다 얇아짐에 따라서, 보다 휴대가 쉬워질 수 있고, 이 휴대성은 보다 많은 먼지 및 물에 대한 디바이스의 노출로 이어질 수 있다. 실제로, 잠재적으로 폭발하기 쉬운 환경(예컨대, 석유 화학, 유틸리티, 해양 운송, 곡물 저장고, 제약(製藥), 소비자 포장, 알코올 처리 및/또는 도료 제조 환경)에서의 전자 디바이스의 사용은 디바이스의 구성요소가 작은 불꽃을 만들거나, 열을 발생시키거나, 잠재적으로 발화원이 되는 경우에 안전상의 우려를 초래할 수 있다. 특히, 소형 폼팩터 디바이스는 본질적으로 안전한 상태가 되기 어렵다.
실시예의 다양한 이점은 이하의 명세서 및 첨부된 청구범위를 읽는 것, 및 이하의 도면을 참조하는 것에 의해 당업자에게 분명해질 것이다.
도 1은 실시예에 따른 복수의 상이한 수지 조성물을 갖는 디바이스의 예의 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 복수의 상이한 수지 조성물의 예의 블록도이다.
도 3은 실시예에 따른 복수의 상이한 수지 조성물을 갖는 디바이스를 제조하는 방법의 예의 플로차트이다.
도 4는 실시예에 따른 파워 서플라이를 포함하는 디바이스의 예의 단면도이다.
도 5는 실시예에 따른 파워 서플라이를 제조하는 방법의 예의 플로차트이다.
도 6은 실시예에 따른 폭발하기 쉬운(explosive) 환경에 있는 디바이스의 예의 도면이다.
도 7a 및 7b는 실시예에 따른 구성요소 언더필(underfill) 제조 처리의 예의 플로차트이다.
도 8은 실시예에 따른 오디오 포트를 사용하는 구성요소 언더필 제조 환경의 예의 투시도이다.
도 9a는 실시예에 따른 회로 기판 어셈블리의 투시도이다.
도 9b는 실시예에 따른 오버몰드된(overmolded) 회로 기판 어셈블리의 투시도이다.
도 9c는 도 9b의 라인 9C-9C를 따른 단면도이다.
도 9d는 실시예에 따른 오버몰드된 회로 기판을 갖는 디바이스의 분해 사시도이다.
도 10은 실시예에 따른 오버몰드 제조 처리의 예의 플로차트이다.
이하 도 1을 보면, 전자 디바이스(20)가 나타내어지고, 디바이스(20)는 사용자 인터페이스(UI, 예컨대, 키보드, 디스플레이 패널) 구성요소(22) 및 예컨대, 배터리(26), 프로세서(30)가 탑재된 회로 기판(28)(예컨대, 마더보드) 등과 같은 하나 이상의 추가적인 전자 구성요소를 포함하는 소형 폼팩터 하우징(24)을 포함한다. 전자 디바이스(20)는, 예컨대, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 개인용 디지털 보조 장치(PDA), 모바일 인터넷 디바이스(MID), 미디어 플레이어, 웨어러블 컴퓨터, 파워 서플라이 등, 또는 그것들의 임의의 조합으로서 기능할 수 있다. 일반적으로, 배터리(26) 및 프로세서(30)와 같은 구성요소는 동작 중에 열을 발생시킬 수 있다. 도시된 예에서, 프로세서(30)는 프로세서(30)로부터 열을 빼앗아 그 열을 디바이스(20)의 내부 전체에 퍼뜨리는 열 스프레더(heat spreader)와 열적으로(thermally) 결합된다.
이후에 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 하우징(24)은 또한 디바이스(20)의 전자 구성요소를 포함하는 하나 이상의 수지 조성물을 포함할 수 있다. 수지 조성물은 일반적으로 수지를 경화시킬 때에 땜납 접합/구성요소와 하우징(24)의 내부 표면 사이에서 단단한 결합을 형성하기 위해 수지가 그 접합 및 예컨대 배터리(26), 프로세서(30) 및 회로 기판(28)과 같은 구성요소 아래 및 주변에서 위크(wick)할 수 있게 하는 비교적 낮은 점도 및 높은 표면장력을 갖는 에폭시, 실리콘, 우레탄 또는 다른 접착성 화합물을 포함할 수 있다. 결과적으로, 전자 디바이스(20)는 서로 맞물린, 방수의 단단한 구조일 수 있다. 또한, 상이한 수지 조성물은 관심이 있는 특정한 기능을 제공하기 위해 디바이스(20) 내의 상이한 위치에서 사용될 수 있다.
(복수의 필러 수지 조성물)
계속하여 도 1 및 2를 참조하면, 제 1 수지 조성물(34)은 저점도 접착성 화합물(예컨대, 에폭시, 실리콘, 우레탄)에 더하여 열에너지 저장 재료(38)(예컨대, 상변화 재료/PCM)를 포함할 수 있다. 한 예에서, 아이코산(38° 용해) 왁스 또는 도코산(42° 용해) 왁스가 PCM으로서 사용되고, PCM은 (예컨대, 잠열 상태 동안에) 잠열의 형태로 에너지 저장의 추가적인 형태를 제공할 수 있다. 예컨대, 잠열 상태 동안에, 열에너지는 PCM으로 흘러서 그 PCM을 한 상태에서 다른 상태로, 예컨대 고체에서 액체로 변화시킬 수 있지만, 온도(예컨대, Tmelt)는 그 변화 중에 비교적 일정하게 유지된다. 따라서 상변화의 결과로서의 재료의 유효 질량은 비교적 높을 수 있다. 열에너지 저장 재료는 또한 열에너지를 저장하고 프로세서(30)와 같은 전자 구성요소가 비교적 높은 주파수에서 동작하게 하는 열용량 필러 재료로서 기능할 수 있다.
한편, 제 2 수지 조성물(40)은 열에너지 저장 재료(38) 및 저점도 접착성 화합물에 더하여 열전도성 필러 재료(42)(예컨대, 금속, 산화물, 질화물, 금속, 염(salt))를 포함할 수 있다. 따라서 열전도성 필러 재료(42)는 현저한 열분산 및 향상된 성능을 가능하게 할 수 있다. 예컨대, 도시된 제 2 수지 조성물(40)은 예컨대 배터리(26)와 같은 발열 부품과 열적으로 상호작용하는 복수의 열 스프레더의 형태로 형성된다. 따라서 배터리(26)에 의해 발생되는 열은, 하우징(24)의 내부의 다른 수지 조성물로 퍼질 수 있을 뿐만 아니라, 제 2 수지 조성물(40)의 에너지 저장 재료(38)에 의해 흡수될 수 있다. 예컨대, 멀티핀(multi-fin) 구성 등과 같은 다른 높은 표면 영역 설계가 제 2 수지 조성물(40)에 의해 생성될 수 있다.
또한, 제 3 수지 조성물(44)은 관성 모멘트의 유효 범위 및 디바이스(20)의 합성 탄성계수를 증가시키는 강화 필러 재료(46)(예컨대, 유리 막대, 유리 섬유, 탄소 섬유)를 포함할 수 있다. 결과적으로, 제 3 수지 조성물(44)은 디바이스(20)의 단단함을 증가시킬 수 있다. 비틀림, 휨 등에 대하여 디바이스(20)가 보다 기계적으로 저항력을 갖게 함으로써, 제 3 수지 조성물(44)은 디바이스(20)의 강성을 증가시킬 수 있다. 그러한 접근법은 예컨대 태블릿 컴퓨터와 같은 매우 얇은 폼팩터 디바이스에서 특히 유용할 수 있다.
또한, 제 4 수지 조성물(48)은 충격이 발생할 때(예컨대, 충격 강도) 역학적 에너지의 흡수 및 분산을 증가시키는 연화 필러 재료(50)(예컨대, 닫힌 폼볼(closed foam ball), 스티렌 볼(styrene ball))를 포함할 수 있다. 따라서, 제 4 수지 조성물(48)은 디바이스(20)의 강성을 더 증가시킬 수 있고, 이것은 떨어뜨리기 쉬운 작은 폼팩터 디바이스 등에서 유용할 수 있다. 수지 조성물(34, 40, 44, 48)의 위치 결정은 환경에 따라서 달라질 수 있다. 이후에 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 설명된 접근법은 상이한 제조 처리 조건을 필요로 하지 않고서 몇몇의 상이한 기능적 문제(예컨대, 열용량, 열전도성, 강화, 연화)에 대처할 수 있게 한다. 디바이스(20) 내에서 기계적 응력을 최소화하기 위해, 예컨대 수지 조성물(34, 40, 44, 48)과 땜납 접합 및 디바이스(20)의 구성요소 사이의 열팽창계수(CTE) 매칭과 같은 다른 최적화가 행해질 수 있다.
이하 도 3을 보면, 디바이스를 제조하는 방법(52)이 나타내어진다. 방법(52)은 예컨대 주조, 저압 사출 성형, 표면 실장 기술(SMT), 반도체 제조 등과 같은 문서화가 잘 된(well documented) 제조 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 방법(52)은 또한 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 프로그램 가능 ROM(PROM), 펌웨어, 플래시 메모리 등과 같은 머신 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 예컨대 프로그램 가능 논리 배열(PLA), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA), 복합 프로그램 가능 논리 소자(CPLD)와 같은 설정 가능 논리, 예컨대 특정 용도용 집적 회로(ASIC), 상보성 금속 산화막 반도체(CMOS) 또는 트랜지스터 트랜지스터 논리(TTL) 기술과 같은 회로 기술을 사용하는 고정 기능 논리 하드웨어, 또는 그것들의 임의의 조합에 저장되는 논리 명령의 집합으로서 구현될 수 있다.
도시된 처리 블록(54)은 예컨대 전자 디바이스의 인클로저(enclosure), 스킨(skin) 및/또는 쉘(shell)과 같은 하우징을 제공한다. 하우징은 플라스틱, 금속 등 또는 그것들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 그것들로 한정되지 않는다. 하나 이상의 전자 구성요소는 블록(56)에서 하우징 내에 배치될 수 있고, 도시된 블록(58)은 제 1 경화 수지 조성물을 하우징 내에 배치한다. 이후에 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 경화 수지 조성물을 하우징 내에 배치하는 것은 수지 조성물을 하우징에 대하여 주입 또는 흘려 넣는 것 및 주입된/흘려 넣어진 수지 조성물을 능동적으로 또는 수동적으로 경화시키는 것을 수반할 수 있다. 제 1 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 1 필러 재료를 포함할 수 있다. 이미 언급한 바와 같이, 열에너지 저장 재료는 디바이스의 열성능을 향상시키는 상변화 재료를 포함할 수 있고, 제 1 필러 재료는 예컨대 열용량 재료, 열전도성 재료, 강화 재료, 연화 재료 등을 포함할 수 있다.
마찬가지로, 블록(60)은 제 2 경화 수지 조성물을 하우징 내에 배치할 수 있고, 제 2 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 2 재료(예컨대, 열용량, 열전도, 강화, 연화)를 포함한다. 도시된 예에서, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료는 상이하고, 하나 이상의 전자 구성요소의 적어도 하나는 제 1 및 제 2 경화 수지 조성물로 둘러싸인다.
(파워 서플라이)
도 4는 입력(71) 및 출력(70)에 결합되고 하우징(68) 내에 배치되는 하나 이상의 파워 서플라이 구성요소(64)(64a-64d)를 포함하는 전자 디바이스(62)를 나타낸다. 전자 디바이스(62)는 출력(70)을 통한 전력의 생성 및 전달로부터 많은 양의 열이 기인할 수 있는 벽 충전기, 자동차 충전기, 태양열 인버터, 전기 자동차 전압 변환기 등으로서 기능할 수 있다. 도시된 예에서, 파워 서플라이 구성요소(64)는 저점도 접착성 화합물 및 예컨대 상변화 재료와 같은 열에너지 저장 재료를 포함하는 하나 이상의 경화 수지 조성물(66)에 의해 둘러싸이고, 하나 이상의 경화 수지 조성물(66)은 파워 서플라이 구성요소(64)를 둘러싼다. 하나 이상의 경화 수지 조성물(66)은 또한 이미 논의한 바와 같이 다양한 필러 재료를 포함할 수 있다.
한 예에서, 파워 서플라이 구성요소(64)는 파워 서플라이 구성요소(64)를 버스트 충전 모드로 동작시키도록 구성되는 컨트롤러(64a)를 포함하고, 하나 이상의 경화 수지 조성물의 열에너지 저장 기능은 하우징(68)과 관련되는 표피 온도 제한 또는 파워 서플라이 구성요소(64)의 접합 온도 제한을 초과하는 일 없이 버스트 충전 모드의 사용을 가능하게 할 수 있다. 버스트 충전 모드는 예컨대 유사한 사이즈의 종래의 파워 서플라이와 관련되는 충전 전류보다 큰 충전 전류를 출력하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 경화 수지 조성물(66)에 의해 가능하게 되는 버스트 충전 모드는 어떤 상황에서는 예컨대 디바이스(20)(도 1)와 같은 배터리로 동작하는 디바이스의 보다 빠른 충전으로 이어질 수 있다(예컨대, 종래의 20V, 3.25A 충전기는 본 명세서에 서술되는 기술을 사용하여 20V, 5A로 여겨질 수 있다). 하나 이상의 경화 수지 조성물은 또한 열에너지 저장으로 인한 전자 디바이스(62)의 사이즈의 감소를 가능하게 하고, 구성요소 간격 및 표피 온도에 대한 문제를 제거하는 향상된 열성능을 가능하게 할 수 있다.
이하 도 5를 보면, 파워 서플라이를 제조하는 방법(72)이 나타내어진다. 방법(72)은 예컨대 주조, 저압 사출 성형, SMT, 반도체 제조 등과 같은 문서화가 잘 된 제조 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 방법(72)은 또한 RAM, ROM, PROM, 펌웨어, 플래시 메모리 등과 같은 머신 또는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체, 예컨대 PLA, FPGA, CPLD와 같은 설정 가능 논리, 예컨대 ASIC, CMOS 또는 TTL 기술과 같은 회로 기술을 사용하는 고정 기능 논리 하드웨어, 또는 그것들의 임의의 조합에 저장되는 논리 명령의 집합으로서 구현될 수 있다.
도시된 처리 블록(74)은 예컨대 전자 디바이스의 인클로저, 스킨 및/또는 쉘과 같은 하우징을 제공한다. 하우징은 플라스틱, 금속 등 또는 그것들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 그것들로 한정되지 않는다. 파워 서플라이의 컨트롤러는 블록(76)에서 파워 서플라이를 버스트 충전 모드로 동작시키도록 구성될 수 있다. 이미 언급한 바와 같이, 버스트 충전 모드는 예컨대 디바이스(20)(도 1)와 같은 배터리로 동작하는 디바이스의 고속 충전을 가능하게 하는 비교적 높은 충전 전류를 출력하는 것을 포함할 수 있다. 컨트롤러를 파워 서플라이를 버스트 충전 모드로 동작시키도록 설정하는 것은, 버스트 충전 모드를 활성화시키기 위해, 컨트롤러의 고정 기능 하드웨어를 제조하는 것, 컨트롤러의 설정 가능 로직을 프로그램하는 것, 컨트롤러의 메모리에 명령을 저장하는 것 등을 수반할 수 있다.
파워 서플라이를 포함하는 하나 이상의 전자 구성요소는 블록(78)에서 하우징 내에 배치될 수 있고, 도시된 블록(80)은 경화 수지 조성물을 하우징 내에 배치한다. 경화 수지 조성물은 저점도 접착성 화합물 및 열에너지 저장 재료를 포함할 수 있고, 파워 서플라이는 경화 수지 조성물 내에 포함된다.
(본질적 안전)
도 6은 예컨대, 석유 화학, 유틸리티, 해양 운송, 곡물 저장고, 제약(製藥), 소비자 포장, 알코올 처리 및/또는 도료 제조 환경과 같은 위험한 환경 및/또는 폭발하기 쉬운 환경에 있는 디바이스(82)를 나타낸다. 따라서, 환경은 예컨대 수소, 암모니아, 탄화수소 화합물 또는 다른 폭발하기 쉬운 가스, 증기, 안개, 먼지 등과 같은 가연성 재료(84)를 포함할 수 있다. 디바이스(82)는 예컨대 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, PDA, MID, 미디어 플레이어, 웨어러블 컴퓨터, 파워 서플라이 등, 또는 그것들의 임의의 조합으로서 기능할 수 있다. 따라서, 디바이스(82)는 동작 전, 동작 중, 동작 후에 불꽃 및/또는 열과 같은 발화원(88)을 생성하는 하나 이상의 전자 구성요소(86)(예컨대, 프로세서, 컨트롤러, 칩, 회로)를 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 전자 구성요소(86)는 발화원(88)이 디바이스(82)를 빠져나와서 가연성 재료(84)를 점화하는 것을 막는 경화 수지 조성물(90)에 의해 둘러싸인다. 경화 수지 조성물(90)은 저점도 접착성 화합물 및 열에너지 저장 재료를 포함할 수 있다. 따라서 도시된 경화 수지 조성물(90)은 디바이스(82)가 “본질적으로 안전하다”고 여겨지게 할 수 있다.
한 예에서, 경화 수지 조성물(90)은 디바이스(82)가 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침(예컨대, ATEX 95 장비 지침 94/9/EC, 잠재적으로 폭발하기 쉬운 분위기에서의 사용을 의도한 장비 및 보호 시스템)에 따르도록 할 수 있다. 따라서, 경화 수지 조성물(90)은 예컨대 상이한 발화원, 정전기, 표류 전류 및 누설 전류, 과열, 압력 보정 동작 및 외부 효과로부터 발생하는 위험으로부터 보호할 수 있다. 디바이스(82)는 또한 정전하의 소멸을 가능하게 하기 위한 추가적인 커버/케이스(예컨대, 가죽)를 포함할 수 있다. 특히 주목해야 할 것은, 도시된 접근법은 디바이스(82)를 밀봉하기 위한 개스킷 등, 여압, 오일/유체 용기, 규사/파우더 등의 사용의 필요성을 제거할 수 있다는 것이다.
(구성요소 언더필)
이하 도 7a를 보면, 하나의 수지 조성물을 갖는 디바이스에 대한 구성요소 언더필 제조 처리(92)가 나타내어진다. 도시된 접근법은 일반적으로 구성요소 언더필이 구성요소 땜납 리플로우 이후에 행해지는 상이한 제조 스텝 및 재료를 대신할 수 있다. 따라서 그러한 접근법은 구성요소 언더필 처리를 수지 주입 단계로 바꾸어서, 회로 기판 조립 처리 중에 개별적인 언더필 처리를 행할 필요성을 제거할 수 있다. 보다 구체적으로, 도시된 프로세싱 블록(94)은 디바이스의 제 1 기능 테스트를 행한다. 제 1 기능 테스트는 예컨대 디바이스의 하나 이상의 고레벨 또는 저레벨(예컨대, 부속요소) 측면이 정확하게 동작하고 있는 것을 보증할 수 있다. 블록(96)에서 테스트가 성공적이었다고 결정되면, 블록(98)은 디바이스를 수리하고 제 1 기능 테스트를 반복하는 것을 준비할 수 있다. 제 1 기능 테스트가 성공적이면, 도시된 블록(100)은 하우징 및 디바이스의 하나 이상의 전자 구성요소를 몰드(mold)에 배치하고, 블록(102)에서 수지 조성물은 몰드를 통해서 하우징에 주입될 수 있다.
비교적 낮은 압력(예컨대, 거의 1.5bar 이하)으로 행해질 수 있는 수지 조성물의 주입은 하나 이상의 전자 구성요소의 적어도 하나와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 수지 조성물이 위크하게 할 수 있다. 도 8은 수지 조성물(114)이 디바이스(118)의 오디오 포트(116)를 통해서 주입될 수 있는 것을 보여준다. 이것과 관련하여, 오디오 포트(116)는 본래 주입 및 경화할 때에 수지 조성물에 의해 차단되는 디바이스(118)의 내부로의 통로를 가질 수 있다. 그러한 접근법은 디바이스(118)의 사용자로부터 수지 조성물의 사용을 시각적으로 가림으로써 외견상의 이점을 제공할 수 있다.
도 7a로 돌아가면, 블록(104)은 경화 수지 조성물을 얻기 위해 수지 조성물을 경화/강화시킬 수 있다. 경화 온도는 실온(예컨대, 50℃)보다 약간 상승되거나 실온에 가까울 수 있고 경화 시간은 낮은 내부 경화 후 응력을 보장하고 디바이스 강건성을 개선하기 위해 충분히 느릴 수 있다. 도시된 블록(105)은 예컨대 가입자 식별 모듈/SIM 카드 트레이, 배터리 커버, 보안 디지털/SD 카드 슬롯 커버, 백 커버 등과 같은 사용자 제거 가능 구성요소를 실장하는 것을 수반할 수 있는 최후 디바이스 조립을 행한다. 디바이스의 제 2 기능 테스트는 주입, 경화 및 최후의 디바이스 조립 처리가 디바이스 성능에 악영향을 주지 않는 것을 확인하기 위해 블록(106)에서 행해질 수 있다. 블록(108)에서 제 2 기능 테스트가 성공적이지 않았다고 결정되면, 블록(110)은 추가적인 분석, 분해 및/또는 파기(scrapping)를 위해 디바이스를 격리하는 것을 제공할 수 있다. 한편, 블록(108)에서 제 2 기능 테스트가 성공적이었다고 결정되면, 블록(112)은 출하를 위해 디바이스를 준비시키는 것(예컨대, 포장)을 포함할 수 있다. 따라서 도시된 처리(92)는 얇고 튼튼한 디바이스를 낮은 비용으로 제조할 수 있게 한다.
도 7b는 복수의 수지 조성물(예컨대, 상이한 필러 재료를 갖는다)을 갖는 디바이스를 위한 구성요소 언더필 제조 처리(122)를 나타낸다. 도시된 프로세싱 블록(124)은 디바이스의 제 1 기능 테스트를 행한다. 제 1 기능 테스트는 예컨대 디바이스의 하나 이상의 고레벨 또는 저레벨(예컨대, 부속요소) 측면이 정확하게 동작하고 있는 것을 보증할 수 있다. 블록(126)에서 테스트가 성공적이지 않았다고 결정되면, 블록(128)은 디바이스를 수리하고 제 1 기능 테스트를 반복하는 것을 제공할 수 있다. 제 1 기능 테스트가 성공적이면, 도시된 블록(130)은 하우징 및 디바이스의 하나 이상의 전자 구성요소를 몰드에 배치하고, 블록(132)에서 수지 조성물은 제 1 몰드를 통해서 하우징에 주입될 수 있다. 제 1 몰드는 제 1 수지 조성물이 상술한 제 1 수지 조성물(34)(도 1)의 경우와 같은 디바이스의 내부의 어떤 영역으로만 흘러가는 것을 보장하도록 구성될 수 있다. 블록(134)은 제 1 경화 수지 조성물을 얻기 위해 제 1 수지 조성물을 경화/강화시킬 수 있다.
또한, 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소는 블록(136)에서 제 2 몰드에 배치될 수 있고, 도시된 블록(138)은 제 2 몰드를 통해서 하우징에 제 2 수지 조성물을 주입한다. 제 2 몰드는 또한 제 2 수지 조성물이 상술한 제 2 수지 조성물(40)(도 1)의 경우와 같은 디바이스의 내부의 어떤 영역으로만 흘러가는 것을 보장하도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 수지 조성물의 주입은 비교적 낮은 압력으로 행해질 수 있고 하나 이상의 전자 구성요소의 적어도 하나와 예컨대 디바이스의 회로 기판(28)(도 1)과 같은 인접한 회로 기판 사이에서 수지 조성물이 위크하게 할 수 있다. 또한, 수지 조성물은 환경(예컨대, 몰드 배치, 오디오 포트 위치)에 따라서 디바이스의 오디오 포트를 통해서 주입될 수 있다. 제 2 수지 조성물은 블록(140)에서 경화될 수 있고, 블록(142)은 예컨대 사용자 제거 가능 구성요소를 실장하기 위해 최후의 디바이스 조립을 행할 수 있다. 도시된 몰딩 시퀀스는 필요에 따라서 추가적인 수지 조성물에 대하여 반복될 수 있다.
도시된 블록(144)은 디바이스의 제 2 기능 테스트를 행한다. 블록(146)에서 제 2 기능 테스트가 성공적이지 않았다고 결정되면, 블록(148)은 추가적인 분석, 분해 및/또는 파기를 위해 디바이스를 격리하는 것을 제공할 수 있다. 한편, 블록(146)에서 제 2 기능 테스트가 성공적이었다고 결정되면, 블록(150)은 출하를 위해 디바이스를 준비시키는 것(예컨대, 포장)을 포함할 수 있다. 따라서 도시된 처리(122)는 특정한 기능(예컨대, 열용량, 열전도성, 강화, 충격 저항 등)을 제공하도록 조정되는 내부 구역을 갖는 얇고 튼튼한 디바이스를 낮은 비용으로 제조할 수 있게 한다.
(어셈블리 오버몰드)
이하 도 9a를 보면, 회로 기판 어셈블리(152)의 투시도가 나타내어진다. 도시된 회로 기판 어셈블리(152)는 다양한 구성요소가 실장된 메인 회로 기판(154)을 포함한다. 예컨대, 카메라(156), 스피커(158) 및 주변광 센서(160)와 같은 어느 구성요소는 동작 중에 디바이스의 외부와 상호작용할 수 있지만, 프로세서(162)와 같은 다른 구성요소는 동작 중에 디바이스의 외부와 상호작용하지 않을 수 있다. 실제로, 안전상의 문제는 프로세서(162)가 프로세서(162)에 의해 생성되는 불꽃 및/또는 열로 인해 주변 환경 및/또는 디바이스의 외부 인클로저, 스킨 또는 하우징으로부터 열적으로 분리되는 것을 좌우할 수 있다.
계속하여 도 9a-9d를 참조하면 오버몰드된 회로 기판 어셈블리(170)를 얻기 위해 본 명세서에 서술되는 바와 같이 수지 조성물(164)로 오버몰드된 후의 회로 기판 어셈블리(152)의 일부가 나타내어진다. 도시된 예에서, 동작 중에 디바이스의 외부와 상호작용하지 않는 프로세서(162)와 같은 구성요소는 수지 조성물(164)에 의해 둘러싸인다. 따라서 수지 조성물(164)은 밑에 있는 구성요소를 보호하고 열성능을 향상시킬 수 있다. 이후에 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 오버몰딩 처리는 카메라(156), 스피커(158) 및 주변광 센서(160)와 같은 추가적인 구성요소가 통과하는 하나 이상의 개구(166)가 형성되는 몰드 내에 메인 회로 기판을 배치하는 것을 수반할 수 있다. 도 9c에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 몰드는 또한 배터리(174)와 같은 다른 구성요소가 통과하는 하나 이상의 후방 개구(168)를 형성할 수 있다.
도 9d에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 오버몰드된 회로 기판 어셈블리(170)는 최종 디바이스를 형성하기 위해 터치 스크린 디스플레이(172), 카메라(156), 스피커(158), 주변광 센서(160), 배터리(174) 및 백 커버(176)와 결합될 수 있다. (예컨대, 추가의 나사 등의 대신에) 수지 조성물에 또한 형성되는 하나 이상의 부착점(178)은 백 커버(176)(예컨대, 하우징)를 오버몰드된 회로 기판 어셈블리(170)에 결합하기 위해 사용될 수 있다. 특히 주목해야 할 것은, 오버몰드된 회로 기판 어셈블리(170)의 경화 수지 조성물(164)은 종래의 설계에서 일반적일 수 있는 개별적인 스테인리스 스틸 또는 마그네슘의 구조 지원 요소를 제거하기에 충분한 구조적 강도를 제공할 수 있다는 것이다. 또한, 수지 조성물(164)의 CTE는 상술한 바와 같이 접합에서의 기계적 응력을 최소화하기 위해 회로 기판(154)에서의 땜납 접합의 CTE와 일치될 수 있다.
도 10은 전자 디바이스에 대한 오버몰드 제조 처리(182)를 나타낸다. 도시된 프로세싱 블록(184)은 하나 이상의 전자 구성요소를 몰드 내에 배치하고, 몰드는 하나 이상의 추가적인 구성요소가 통과하는 하나 이상의 개구를 수지 조성물에 형성할 수 있다. 수지 조성물은 블록(186)에서 몰드에 흘려 넣어질 수 있다. 상술한 바와 같이, 수지 조성물은 저점도 접착성 화합물, 열에너지 저장 재료, 필러 재료 등을 포함할 수 있다. 또한, 몰드에 수지 조성물을 흘려 넣는 것은 전자 구성요소와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 수지 조성물이 위크하게 할 수 있다. 수지 조성물은 블록(188)에서 경화/강화될 수 있고, 도시된 블록(190)은 마지막 몰드가 사용되었는지 여부를 결정한다. 따라서 블록(190)은 예컨대 상이한 목적을 위한 상이한 필러 재료를 갖는 복수의 수지 조성물의 사용을 가능하게 할 수 있다.
마지막 몰드가 사용되지 않았으면, 도시된 접근법은 다음 몰드에 대하여 몰드 준비, 주조 및 경화 단계를 반복한다. 그 외에, 하나 이상의 전자 구성요소가 블록(192)에서 하우징에 실장될 수 있고, 하우징에 하나 이상의 전자 구성요소를 실장하는 것은 하우징을 전자 구성요소에 결합하기 위해 (예컨대, 추가의 나사 등의 대신에) 경화 수지 조성물의 하나 이상의 부착점을 사용하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 블록(194)은 디바이스의 기능 테스트를 행할 수 있다. 기능 테스트는 예컨대 오버몰드된 구성요소의 하나 이상의 고레벨 또는 저레벨 측면이 정확하게 동작하고 있는 것을 보증할 수 있다.
블록(196)에서 기능 테스트가 성공적이지 않았다고 결정되면, 오버몰드된 구성요소(예컨대, 경화 수지 조성물에 의해 둘러싸이는 전자 구성요소)는 추가적인 분석, 분해 및/또는 파기를 위해 블록(198)에서 격리될 수 있다. 특히 주목해야 할 것은, 블록(198)에서의 도시된 격리 단계는 (예컨대, 전체 디바이스 대신에) 오버몰드된 구성요소에만 한정될 수 있다는 것이다.
블록(196)에서 기능 테스트가 성공적이었다고 결정되면, 블록(200)은 예컨대 SIM 카드 트레이, 배터리 커버, SD 카드 슬롯 커버, 백 커버 등과 같은 사용자 제거 가능 구성요소를 실장하는 것을 수반할 수 있는 최후 디바이스 조립을 행할 수 있다. 도시된 블록(202)은 출하를 위해 디바이스를 준비시키는 것(예컨대, 포장)을 포함한다. 따라서 도시된 처리(182)는 얇고 튼튼한 디바이스를 낮은 비용으로 제조할 수 있게 한다.
(추가적인 내용 및 예)
예 1은 하우징과, 하우징 내에 배치된 하나 이상의 전자 구성요소와, 하우징 내에 배치된 제 1 경화 수지 조성물-제 1 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 1 필러 재료를 포함함-과, 하우징 내에 배치된 제 2 경화 수지 조성물-제 2 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 2 필러 재료를 포함함-을 구비하고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료는 상이하고, 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물은 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 둘러싸는 전자 디바이스를 포함할 수 있다.
예 2는 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물은 디바이스의 2개 이상의 구성요소간의 접착을 제공한다.
예 3은 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 열에너지 저장 재료는 열용량 재료로서 기능한다.
예 4는 예 3의 디바이스를 포함할 수 있고, 열용량 재료는 왁스를 포함한다.
예 5는 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료 중 하나는 열전도성 재료를 포함한다.
예 6은 예 5의 디바이스를 포함할 수 있고, 열전도성 재료는 금속, 산화물, 염, 또는 질화물 중 하나 이상을 포함한다.
예 7은 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료 중 하나는 강화 재료를 포함한다.
예 8은 예 7의 디바이스를 포함할 수 있고, 강화 재료는 유리 막대, 유리 섬유, 또는 탄소 섬유 중 하나 이상을 포함한다.
예 9는 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료 중 하나는 연화 재료를 포함한다.
예 10은 예 9의 디바이스를 포함할 수 있고, 연화 재료는 닫힌 셀 폼볼 또는 스티렌 볼 중 하나 이상을 포함한다.
예 11은 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물 중 하나 이상은 에폭시, 실리콘, 또는 우레탄 중 하나 이상을 포함한다.
예 12는 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 열에너지 저장 재료는 상변화 재료를 포함한다.
예 13은 예 1 내지 12 중 어느 하나의 디바이스를 포함할 수 있고, 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 파워 서플라이를 포함한다.
예 14는 예 13의 디바이스를 포함할 수 있고, 파워 서플라이는 파워 서플라이를 버스트 충전 모드로 동작시키기 위한 컨트롤러를 포함한다.
예 15는 예 1 내지 12 중 어느 하나의 디바이스를 포함할 수 있고, 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스이다.
예 16은 예 1의 디바이스를 포함할 수 있고, 디바이스는 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따른다.
예 17은 하우징과, 하우징 내에 배치된 하나 이상의 전자 구성요소-하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 파워 서플라이를 포함함-와, 하우징 내에 배치된 경화 수지 조성물-경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료를 포함함-을 구비하고, 경화 수지 조성물은 적어도 파워 서플라이를 둘러싸는 전자 디바이스를 포함할 수 있다.
예 18은 예 17의 디바이스를 포함할 수 있고, 파워 서플라이는 파워 서플라이를 버스트 충전 모드로 동작시키기 위한 컨트롤러를 포함한다.
예 19는 예 17 또는 18 중 어느 하나의 디바이스를 포함할 수 있고, 적어도 파워 서플라이는 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스이다.
예 20은 예 19의 디바이스를 포함할 수 있고, 디바이스는 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따른다.
예 21은 하우징과, 하우징 내에 배치된 하나 이상의 전자 구성요소-하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스임-와, 하우징 내에 배치된 경화 수지 조성물-경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료를 포함함-을 구비하고, 경화 수지 조성물은 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스인 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 둘러싸는 전자 디바이스를 포함할 수 있다.
예 22는 예 21의 디바이스를 포함할 수 있고, 디바이스는 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따른다.
예 23은 하우징을 제공하는 것과, 하우징 내에 하나 이상의 전자 구성요소를 배치하는 것과, 하우징 내에 제 1 경화 수지 조성물을 배치하는 것-제 1 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 1 필러 재료를 포함함-과, 하우징 내에 제 2 경화 수지 조성물을 배치하는 것-제 2 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 2 필러 재료를 포함함-을 구비하고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료는 상이하고, 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물로 둘러싸이는 디바이스를 제조하는 방법을 포함할 수 있다.
예 24는 예 23의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물은 디바이스의 2개 이상의 구성요소간의 접착을 제공한다.
예 25는 예 23의 방법을 포함할 수 있고, 열에너지 저장 재료는 열용량 재료로서 기능한다.
예 26은 예 25의 방법을 포함할 수 있고, 열용량 재료는 왁스를 포함한다.
예 27은 예 23의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료 중 하나는 열전도성 재료를 포함한다.
예 28은 예 27의 방법을 포함할 수 있고, 열전도성 재료는 금속, 산화물, 염, 또는 질화물 중 하나 이상을 포함한다.
예 29는 예 23의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료 중 하나는 강화 재료를 포함한다.
예 30은 예 29의 방법을 포함할 수 있고, 강화 재료는 유리 막대, 유리 섬유, 또는 탄소 섬유 중 하나 이상을 포함한다.
예 31은 예 23의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 필러 재료 및 제 2 필러 재료 중 하나는 연화 재료를 포함한다.
예 32는 예 31의 방법을 포함할 수 있고, 연화 재료는 닫힌 셀 폼볼 또는 스티렌 볼 중 하나 이상을 포함한다.
예 33은 예 23의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물 중 하나 이상은 에폭시, 실리콘, 또는 우레탄 중 하나 이상을 포함한다.
예 34는 예 23의 방법을 포함할 수 있고, 열에너지 저장 재료는 상변화 재료를 포함한다.
예 35는 예 23 내지 34 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 파워 서플라이를 포함한다.
예 36은 예 35의 방법을 포함할 수 있고, 파워 서플라이를 버스트 충전 모드로 동작시키도록 파워 서플라이의 컨트롤러를 구성하는 것을 더 포함한다.
예 37은 예 23 내지 34 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스이다.
예 38은 예 37의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물은 디바이스가 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따르게 한다.
예 39는 예 23 내지 34 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하우징 내에 제 1 경화 수지 조성물 및 제 2 경화 수지 조성물을 배치하는 것은 제 1 몰드 내에 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소를 배치하는 것과, 제 1 몰드를 통해서 하우징에 제 1 수지 조성물을 주입하는 것과, 제 1 경화 수지 조성물을 얻기 위해 제 1 수지 조성물을 경화시키는 것과, 제 2 몰드 내에 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 배치하는 것과, 제 2 몰드를 통해서 하우징에 제 2 수지 조성물을 주입하는 것과, 제 2 경화 수지 조성물을 얻기 위해 제 2 경화 수지를 경화시키는 것을 포함한다.
예 40은 예 39의 방법을 포함할 수 있고, 디바이스의 제 1 기능 테스트를 행하는 것-제 1 기능 테스트가 성공적이면 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소는 제 1 몰드 내에 배치됨-과, 제 2 수지 조성물을 경화시킨 후에 최후 디바이스 조립을 행하는 것과, 최후 디바이스 조립 후에 디바이스의 제 2 기능 테스트를 행하는 것과, 제 2 기능 테스트가 성공적이면 수송을 위해 디바이스를 준비시키는 것을 더 포함한다.
예 41은 예 39의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 수지 조성물 또는 제 2 수지 조성물 중 적어도 하나를 주입하는 것은 제 1 수지 조성물 또는 제 2 수지 조성물 중 적어도 하나가 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 위크하게 한다.
예 42는 예 41의 방법을 포함할 수 있고, 제 1 수지 조성물 또는 제 2 수지 조성물 중 적어도 하나는 디바이스의 오디오 포트를 통해서 주입된다.
예 43은 예 23 내지 34 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하우징 내에 제 1 경화 수지 조성물 또는 제 2 경화 수지 조성물 중 적어도 하나를 배치하는 것은 몰드 내에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 배치하는 것과, 몰드에 수지 조성물을 흘려 넣는 것과, 경화 수지 조성물을 얻기 위해 수지 조성물을 경화시키는 것과, 하우징에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 실장하는 것을 포함한다.
예 44는 예 43의 방법을 포함할 수 있고, 몰드에 수지 조성물을 흘려 넣는 것은 수지 조성물이 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 위크하게 한다.
예 45는 예 43의 방법을 포함할 수 있고, 몰드는 하나 이상의 추가적인 전자 구성요소가 통과하는 하나 이상의 개구를 수지 조성물에 형성한다.
예 46은 예 43의 방법을 포함할 수 있고, 하우징에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 실장한 후에 디바이스의 기능 테스트를 행하는 것과, 디바이스의 기능 테스트가 성공적이면 최후 디바이스 조립을 행하는 것과, 최후 디바이스 조립을 행한 후에 수송을 위해 디바이스를 준비시키는 것을 더 포함한다.
예 47은 예 43의 방법을 포함할 수 있고, 하우징을 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나에 결합하기 위해 경화 수지 조성물의 하나 이상의 부착점을 사용하는 것을 더 포함한다.
예 48은 하우징을 제공하는 것과, 하우징 내에 하나 이상의 전자 구성요소를 배치하는 것-하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 파워 서플라이를 포함함-과, 하우징 내에 경화 수지 조성물을 배치하는 것-경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료를 포함함-을 구비하고, 경화 수지 조성물은 적어도 파워 서플라이를 둘러싸는 디바이스를 제조하는 방법을 포함할 수 있다.
예 49는 예 48의 방법을 포함할 수 있고, 파워 서플라이를 버스트 충전 모드로 동작시키도록 파워 서플라이의 컨트롤러를 구성하는 것을 더 포함한다.
예 50은 예 48 또는 49 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 적어도 파워 서플라이는 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스이다.
예 51은 예 50의 방법을 포함할 수 있고, 경화 수지 조성물은 디바이스가 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따르게 한다.
예 52는 예 48 또는 49 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하우징 내에 경화 수지 조성물을 배치하는 것은 몰드 내에 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소를 배치하는 것과, 몰드를 통해서 하우징에 수지 조성물을 주입하는 것과, 경화 수지 조성물을 얻기 위해 수지 조성물을 경화시키는 것을 포함한다.
예 53은 예 52의 방법을 포함할 수 있고, 디바이스의 제 1 기능 테스트를 행하는 것-제 1 기능 테스트가 성공적이면 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소는 몰드 내에 배치됨-과, 수지 조성물을 경화시킨 후에 최후 디바이스 조립을 행하는 것과, 최후 디바이스 조립 후에 디바이스의 제 2 기능 테스트를 행하는 것과, 제 2 기능 테스트가 성공적이면 수송을 위해 디바이스를 준비시키는 것을 더 포함한다.
예 54는 예 52의 방법을 포함할 수 있고, 수지 조성물을 주입하는 것은 수지 조성물이 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 위크하게 한다.
예 55는 예 54의 방법을 포함할 수 있고, 수지 조성물은 디바이스의 오디오 포트를 통해서 주입된다.
예 56은 예 48 또는 49 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하우징 내에 경화 수지 조성물을 배치하는 것은 몰드 내에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 배치하는 것과, 몰드에 수지 조성물을 흘려 넣는 것과, 경화 수지 조성물을 얻기 위해 수지 조성물을 경화시키는 것과, 하우징에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 실장하는 것을 포함한다.
예 57은 예 56의 방법을 포함할 수 있고, 몰드에 수지 조성물을 흘려 넣는 것은 수지 조성물이 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 위크하게 한다.
예 58은 예 56의 방법을 포함할 수 있고, 몰드는 하나 이상의 추가적인 전자 구성요소가 통과하는 하나 이상의 개구를 수지 조성물에 형성한다.
예 59는 예 56의 방법을 포함할 수 있고, 하우징에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 실장한 후에 디바이스의 기능 테스트를 행하는 것과, 디바이스의 기능 테스트가 성공적이면 최후 디바이스 조립을 행하는 것과, 최후 디바이스 조립을 행한 후에 수송을 위해 디바이스를 준비시키는 것을 더 포함한다.
예 60은 예 56의 방법을 포함할 수 있고, 하우징을 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나에 결합하기 위해 경화 수지 조성물의 하나 이상의 부착점을 사용하는 것을 더 포함한다.
예 61은 하우징을 제공하는 것과, 하우징 내에 하나 이상의 전자 구성요소를 배치하는 것-하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 불꽃 또는 열 중 적어도 하나의 소스임-과, 하우징 내에 경화 수지 조성물을 배치하는 것-경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료를 포함함-을 구비하고, 경화 수지 조성물은 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스인 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 둘러싸는 디바이스를 제조하는 방법을 포함할 수 있다.
예 62는 예 61의 방법을 포함할 수 있고, 경화 수지 조성물은 디바이스가 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따르게 한다.
예 63은 예 61 또는 62 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하우징 내에 경화 수지 조성물을 배치하는 것은 몰드 내에 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소를 배치하는 것과, 몰드를 통해서 하우징에 수지 조성물을 주입하는 것과, 경화 수지 조성물을 얻기 위해 수지 조성물을 경화시키는 것을 포함한다.
예 64는 예 63의 방법을 포함할 수 있고, 디바이스의 제 1 기능 테스트를 행하는 것-제 1 기능 테스트가 성공적이면 하우징 및 하나 이상의 전자 구성요소는 몰드 내에 배치됨-과, 수지 조성물을 경화시킨 후에 최후 디바이스 조립을 행하는 것과, 최후 디바이스 조립 후에 디바이스의 제 2 기능 테스트를 행하는 것과, 제 2 기능 테스트가 성공적이면 수송을 위해 디바이스를 준비시키는 것을 더 포함한다.
예 65는 예 63의 방법을 포함할 수 있고, 수지 조성물을 주입하는 것은 수지 조성물이 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 위크하게 한다.
예 66은 예 65의 방법을 포함할 수 있고, 수지 조성물은 디바이스의 오디오 포트를 통해서 주입된다.
예 67은 예 61 또는 62 중 어느 하나의 방법을 포함할 수 있고, 하우징 내에 경화 수지 조성물을 배치하는 것은 몰드 내에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 배치하는 것과, 몰드에 수지 조성물을 흘려 넣는 것과, 경화 수지 조성물을 얻기 위해 수지 조성물을 경화시키는 것과, 하우징에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 실장하는 것을 포함한다.
예 68은 예 67의 방법을 포함할 수 있고, 몰드에 수지 조성물을 흘려 넣는 것은 수지 조성물이 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나와 디바이스의 인접한 회로 기판 사이에서 위크하게 한다.
예 69는 예 67의 방법을 포함할 수 있고, 몰드는 하나 이상의 추가적인 전자 구성요소가 통과하는 하나 이상의 개구를 수지 조성물에 형성한다.
예 70은 예 67의 방법을 포함할 수 있고, 하우징에 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나를 실장한 후에 디바이스의 기능 테스트를 행하는 것과, 디바이스의 기능 테스트가 성공적이면 최후 디바이스 조립을 행하는 것과, 최후 디바이스 조립을 행한 후에 수송을 위해 디바이스를 준비시키는 것을 더 포함한다.
예 71은 예 67의 방법을 포함할 수 있고, 하우징을 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나에 결합하기 위해 경화 수지 조성물의 하나 이상의 부착점을 사용하는 것을 더 포함한다.
예 72는 예 23 내지 71 중 어느 하나의 방법을 행하는 수단을 구비하는 디바이스를 제조하기 위한 장치를 포함할 수 있다.
따라서, 본 명세서에 서술되는 기술은 구조적 강도에 있어서의 상승적 증대, 사이즈에 있어서의 감소, 안전성에 있어서의 개선, 열성능에 있어서의 향상 및 소형 폼팩터 디바이스의 충전 시간에 있어서의 감소를 달성할 수 있다.
실시예는 모든 유형의 반도체 집적 회로(“IC”) 칩과 함께 사용되기 위해 적용된다. 이들 IC 칩의 예는 프로세서, 컨트롤러, 칩셋, 구성요소, 프로그램 가능 논리 배열(PLA), 메모리 칩, 네트워크 칩, 시스템 온 칩(SoC), SSD/NAND 컨트롤러 ASIC 등을 포함하지만 이것들로 한정되지 않는다. 또한, 도면의 일부에 있어서, 신호 도체선은 선으로 나타내어진다. 일부는, 보다 많은 구성 신호 경로를 나타내기 위해 상이할 수 있고, 다수의 구성 신호 경로를 나타내기 위해 번호 라벨을 가질 수 있고/있거나, 주요한 정보 흐름 방향을 나타내기 위해 하나 이상의 끝에 화살표를 가질 수 있다. 하지만, 이것은 제한 방식으로 이해되어서는 안 된다. 오히려, 그러한 추가되는 상세는 회로의 보다 쉬운 이해를 가능하게 하기 위해 하나 이상의 예시적인 실시예와 관련되어 사용될 수 있다. 임의의 나타내어진 신호선은, 추가적인 정보를 갖는지 여부와 상관없이, 복수의 방향으로 이동할 수 있고 또한 임의의 적합한 유형의 신호 계획, 예컨대 차동쌍(differential pair), 광섬유선, 및/또는 싱글 엔디드 라인(single-ended line)으로 구현되는 디지털 또는 아날로그 선으로 구현될 수 있는 하나 이상의 신호를 실제로 구비할 수 있다.
예시적인 사이즈/모델/값/범위가 주어졌을 수 있지만, 실시예는 동일한 것으로 한정되지 않는다. 제조 기술(예컨대, 포토리소그래피)이 시간이 흐르면서 발전하는 것에 따라, 보다 작은 사이즈의 디바이스가 제조될 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 잘 알려진 IC 칩으로의 전원/그라운드 접속 및 다른 구성요소는 도시 및 논의의 간단함을 위해 또한 실시예의 어느 측면을 모호하게 하지 않도록 도면 내에 나타내어지거나 나타내어지지 않을 수 있다. 또한, 배치는 실시예를 모호하게 하는 것을 피하기 위해 블록도의 형태로 나타내어질 수 있고, 또한 그러한 블록도 배치의 구현에 대한 세부사항은 실시예가 구현되어야 할 플랫폼에 크게 의존한다는 사실, 즉 그러한 세부사항은 당업자의 권한 내에 있어야 한다는 사실을 감안하여 나타내어질 수 있다. 예시적인 실시예를 서술하기 위해 구체적 상세(예컨대, 회로)가 설명되는 경우, 실시예는 이들 구체적 상세가 없이, 또는 이들 구체적 상세를 변형하여 실행될 수 있음이 당업자에게 분명하여야 한다. 따라서 서술은 한정하는 것이 아닌 설명하는 것으로서 여겨져야 한다.
용어 “결합”은 문제가 되고 있는 구성요소 사이의 임의의 유형의 직접적 또는 간접적 관계를 가리키기 위해 본 명세서에 사용될 수 있고, 전기 접속, 기계 접속, 유체 접속, 광학 접속, 전자기 접속, 전기기계 접속 또는 다른 접속에 적용할 수 있다. 또한, 용어 “제 1”, “제 2” 등은 논의를 가능하게 하기 위해서만 본 명세서에 사용될 수 있고, 별도의 언급이 없는 한 특정한 일시적인 또는 연대순의 의미를 갖지 않는다.
당업자는 실시예의 전반적인 기술은 다양한 형태로 구현될 수 있음을 상술한 설명으로부터 이해할 것이다. 따라서, 실시예는 그 특정한 예와 관련하여 서술되었지만, 도면, 명세서, 및 이하의 청구범위를 연구하면 당업자에게는 다른 수정이 분명해질 것이기 때문에 실시예의 진정한 범위는 그렇게 한정되어서는 안 된다.

Claims (30)

  1. 디바이스로서,
    상기 디바이스의 외형의 적어도 일부를 정의하는 하우징과,
    상기 하우징 내의 회로 기판에 배치된 하나 이상의 전자 구성요소와,
    상기 하우징 내에서 상기 전자 구성요소 및 상기 회로 기판 위에 배치된 제 1 경화 수지 조성물 - 상기 제 1 경화 수지 조성물은 열에너지 저장 재료 및 제 1 필러 재료를 포함함 - 과,
    상기 하우징 내에서 상기 전자 구성요소 및 상기 회로 기판 위에 배치된 제 2 경화 수지 조성물 - 상기 제 2 경화 수지 조성물은 상기 열에너지 저장 재료 및 제 2 필러 재료를 포함함 - 을 포함하되,
    상기 제 1 필러 재료 및 상기 제 2 필러 재료는 상이하고,
    상기 제 1 경화 수지 조성물 및 상기 제 2 경화 수지 조성물은 서로 직접 접촉하며, 상기 제 1 경화 수지 조성물 및 상기 제 2 경화 수지 조성물 각각은 상기 전자 구성요소의 적어도 두 측면 및 상기 회로 기판의 적어도 두 측면을 둘러쌈으로써 상기 전자 구성요소 및 상기 회로 기판이 상기 하우징과 직접 접촉하는 것을 방지하되,
    상기 제 1 경화 수지 조성물은 상기 회로 기판의 제 1 측면 및 상기 회로 기판의 상기 제 1 측면에 직교하는 상기 회로 기판의 제2 측면에 위치하고, 상기 제 2 경화 수지 조성물은 상기 제 1 경화 수지 조성물 및 상기 회로 기판의 상기 제 1 측면 위에서 상기 회로 기판의 상기 제 1 측면의 맞은 편인 상기 회로 기판의 제 3 측면에 위치하는
    디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경화 수지 조성물 및 상기 제 2 경화 수지 조성물은 상기 디바이스의 2개 이상의 구성요소간의 접착을 제공하는
    디바이스.

  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열에너지 저장 재료는 열용량 재료로서 기능하는
    디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 열용량 재료는 왁스를 포함하는
    디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필러 재료 및 상기 제 2 필러 재료 중 하나는 열전도성 재료를 포함하는
    디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 열전도성 재료는 금속, 산화물, 염(salt), 또는 질화물 중 하나 이상을 포함하는
    디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필러 재료 및 상기 제 2 필러 재료 중 하나는 강화 재료를 포함하는
    디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 강화 재료는 유리 막대(rod), 유리 섬유 또는 탄소 섬유 중 하나 이상을 포함하는
    디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 필러 재료 및 상기 제 2 필러 재료 중 하나는 연화 재료를 포함하는
    디바이스.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 연화 재료는 닫힌 셀 폼볼(closed cell foam ball) 또는 스티렌 볼(styrene ball) 중 하나 이상을 포함하는
    디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경화 수지 조성물 및 상기 제 2 경화 수지 조성물 중 하나 이상은 에폭시, 실리콘 또는 우레탄 중 하나 이상을 포함하는
    디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 열에너지 저장 재료는 상변화 재료(phase change material)를 포함하는
    디바이스.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 파워 서플라이를 포함하는
    디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 파워 서플라이는 상기 파워 서플라이를 버스트 충전 모드에서 동작시키는 컨트롤러를 포함하는
    디바이스.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전자 구성요소 중 적어도 하나는 불꽃 또는 열 중 하나 이상의 소스인
    디바이스.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 디바이스는 폭발성 분위기에 대한 ATEX 장비 지침에 따르는
    디바이스.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 전자 구성요소 중의 전자 구성요소는 동작 중에 전체가 상기 하우징 내에 남아 있는
    디바이스.
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